TPU制备工艺就设备简介
TPU概况
TPU(Thermoplastic polyurethanes)名称为热塑性聚氨酯弹性体橡胶。TPU具有高模量、高强度、高伸长和高弹性，优良的耐磨、耐油、耐低温、耐老化性能。同时也因其具有环保概念，日益受到人们的欢迎。主要分为有聚酯型和聚醚型之分，它硬度范围宽（60HA-85HD）、耐磨、耐油，透明，弹性好，在日用品、体育用品、玩具、装饰材料等领域得到广泛应用，无卤阻燃TPU还可以代替软质PVC以满足越来越多领域的环保要求。
所以现在广泛应用于注塑、挤出、压延及溶解成溶液型树脂等加工方式，成为塑胶加工业者经常使用的塑胶材料。
1
2
3
TPU的应用
普通系列(硬度60A-64D)。适用于注射、挤出和吹塑成型的常规产品即泛指一般用途的TPU制品。这类制品需要的是TPU基本的物性要求:高的机械强度,好的成型性。在挤出成型中，即便成型时间很长，该系列牌号也不会出现结晶现象。主要应用包括脚轮、鞋跟、手把、按钮、气动管和波纹管等耐磨制品
快速成型系列(硬度60A-64D)。该系列牌号是专门为运动鞋底开发的。它们具有紫外线保护功能同时满足顶级运动鞋制造商的严格要求。除此之外，这些牌号在注射成型时，还以快速成型、易脱模和极佳的流动性著称，令薄壁长流程制品的注射成型轻而易举。
食品级系列(硬度60A-64D)。适合于吹塑和涂覆成型，同时可用于食品接触用途的牌号。并可以提供“食品接触”应用方面的详尽资料。
高透明系列(硬度60A-85A)。该系列牌号都具有抗水解稳定性和特殊的紫外线保护性能超群。它们可以用于壁厚高达6毫米的透明注射制品成型。这些牌号还可以用于软管、平挤薄膜和型材挤出成型。
耐紫外线(黄变)系列(硬度70A-64D)。在TPU的使用中,黄变无疑是最令人头疼的事情,尤其是高透明或白色的制品。此系列中产品除具备良好的物性之外特别添加耐黄变之成分,其耐黄等级为4.5以上。确保在耐紫外线(黄变)要求高的产品中使用无后顾之忧。
挤出级系列(硬度75A-64D)。以表面光泽度分为光面及雾面两种,成型性良好,表面无麻点。应用于弹性肩带、各种线材、装饰材料、运动器材、服装辅料、密封材料等领域。
薄膜系列(硬度70A-95A)。防水透濕薄膜,環保,極佳的透濕度, 10000mmH2O。以上的防水度,彈性佳,強度高,無微多孔型薄膜的缺點。
改性系列。通常作为增韧母粒直接添加于PA中,效果良好。
耐水解及耐腐蚀系列(硬度60A-64D)。注射和挤出牌号，具有高机械强度，同时具有改良的抗水解性和良好的低温柔韧性，在油、脂和溶剂中的溶涨性极小。 该系
4
列牌号常被应用于各种挤出制品及高应力要求的结构部件。改进了压缩变形率、弹性、耐热性、耐水解性、抗油脂性能、抗微生物性能等。这些注射牌号首先也是最多地应用于汽车、机械工程以及工厂设备中的一些功能部件。
胶粘剂系列。用于各种橡胶，ABS、PVC、PS、PC、PMMA等塑胶，各种钢铁、铝、铜等金属，木材、树脂、TPU等各种材质均可粘接,典型使用领域：手机按键、精密电子、塑胶五金工业、汽车工业、机械工业、家用电器、木材、工艺礼品、玩具、音响器材等领域。特性：中粘度，快固化，低白化，高强度，应用广，用量省，单组份，使用简单。
生产商及产能。我国热塑性聚氨酯弹性体（TPU）的总生产能力约为35万吨，主要的生产厂家有浙江华锋热塑性聚氨酯有限公司（生产能力为3.5万吨/年）、烟台万华聚氨酯股份有限公司（生产能力为3.4万吨/年）、拜耳热塑性聚氨酯（深圳）有限公司（生产能力为3.0万吨/年）、BASF聚氨酯制品（中国）有限公司（生产能力为3.0万吨/年）、东莞宏德化学工业有限公司（生产能力为2.0万吨/年）、路博润（中国）有限公司（生产能力为2.0万吨/年）、保定邦泰化学工业有限公司（生产能力为1.5万吨/年）、福建南光轻工有限公司（生产能力为1.0万吨/年）、福建昆胜复合塑料有限公司（生产能力为1.0万吨/年）、三六一度（福建）体育用品有限公司（生产能力为1.0万吨/年）、苏州沃斯汀材料有限公司（生产能力为1.0万吨/年）、上海联景物质有限公司（生产能力为1.0万吨/年）、宁波金穗橡塑机电有限公司（生产能力为1.0万吨/年）、高鼎精细化工（昆山）有限公司（生产能力为1.0万吨/年）、茂永塑胶（东莞）有限公司（生产能力为0.5万吨/年）、上海金汤塑胶有限公司（生产能力为0.5万吨/年）、上海金道化工有限公司（生产能力为0.5万吨/年）、上海北岗聚合物科技有限公司（生产能力为0.4万吨/年）、东莞大朗龙堡塑胶制品厂（生产能力为0.4万吨/年）、江苏绿色高分子材料有限公司（生产能力为0.4万吨/年）、南通华盛高聚物科技发展有限公司（生产能力为0.25万吨/年）、深圳市鹏博盛实业有限公司（生产能力为0.2万吨/年）以及天津市呈宇弹性体有限公司（生产能力为0.2万吨/年）等。
TPU的合成原理
5
热塑性聚氨酯弹性体一般是由聚酯或聚醚多元醇、二异氰酸酯或小分子二醇扩链剂反应而成。为了改善制品性能，还可以添加合成时加入少量助剂。由聚酯二醇或聚醚二醇、MDI和1，4-丁二醇合成颗粒，起主要反应的反应式如下：
HO～～OH + OCN-Ar-NCO
在一定温度以及在微量水分或微量金属杂质等存在下，合成过程可能存在生成脲及脲基甲酸酯、缩二脲等交联键的副反应：
～NCO + ～NH2 ～NHCONH～(脲基)
～NCO + RNHCOO～ ～NHCON(R)COO～（脲基甲酸酯基） ～NCO + RNHCONH～ ～NHCON(R)CONH～ （缩二脲基）
生产工艺。TPU目前的生产方法主要有双螺杆法，传送带法。双螺杆法是将原料计量、混合后，浇注双螺杆反应器中:在高温（140℃～250℃），挤出压力4 MPa～7 MPa），水下连续造粒，然后熟化得到成品；传送带法是将原料计量、混后，浇注到带有加热系统的传送带上，经过烘道熟化，再破碎、造粒得到成品。这两种方法其工序都可形成流水作业，进行连续的聚合，适合大批量生产，目前一般都采用双螺杆法进行批量生产。
TPU双螺杆法挤出连续生产工艺——流程图
O~~OCONH-Ar-NHCO
n
6
生产原料及配方
（1）聚醚型TPU的生产原料主要：有4-4’—二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、聚四氢呋喃（PTMEG）、1、4—丁二醇（BDO），其中MDI的用量约在40%左右，PTMEG约占40%，BDO约占20%。
（2）聚酯型的TPU生产原料主要有：4-4’—二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、1、4—丁二醇（BDO）、己二酸（AA），其中MDI的用量约在40%，AA约占35%，BDO约占25%。
7
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容